터보 엔진에 꼭 들어가는 이 밸브, 혹시 알고계신가요?

2000년대 무렵, 본격적인 다운사이징의 시대가 도래하면서 터보차저 엔진은 자동차 제조사로 하여금 선택이 아닌 필수와도 같은 존재가 되었다. 이에 따라 터보차저 엔진에 꼭 들어가는 이 부품의 수요도 늘어나게 되었는데, 바로 블로 오프 밸브(Blow off valve)가 그 주인공이다. 자연흡기 엔진에서는 쓰이지 않고 터보차저 엔진에서만 쓰이는 블로 오프 밸브는 무슨 역할을 할까? 그리고 오늘 살펴볼 블로 오프 밸브를 이해하기 위해선 먼저 터보차저에 대해 살펴볼 필요가 있다.

터보차저(Turbo Charger)란? 

현대위아

과급기의 일종인 터보차저는 터보(Turbine)와 슈퍼차저를 합성하여 만든 단어로 터빈과 여기에 직결된 컴프레서로 구성되어 있다. 엔진 연소 후 배기 매니폴드에서 나오는 고온의 배기가스를 이용해 터빈을 고속 회전시키고, 엔진 실린더로 들어가는 흡입 공기를 압축 공급함으로써 출력을 향상시키는 제품이다.

따라서 터보차저의 크기나 관의 직경 및 길이 등 다양하게 세팅을 바꾸면서 튜닝이 가능하고 원하는 만큼의 압축비를 흡기로 공급하기 때문에 적은 양의 배기량을 가지고도 더 큰 사이즈의 엔진 출력을 뽑을 수 있는 것이다.

Reddit 캡처

이 과정에서 터빈 휠은 최고 900℃라는 고온의 배기가스에 노출되고, 1분간 10만~16만 회나 되는 고속으로 회전한다. 때문에 튼튼하고 가벼우며, 열에 강한 재료가 사용돼야 하는데 경우에 따라 세라믹을 사용하기도 한다. 또한 터빈 휠이 작고 가벼우면 정숙성과 더불어 그만큼 관성력이 작아져 터보 래그 현상도 감소하기 때문에 가속에서 응답성이 좋아지는 효과가 있다.

블로 오프 밸브(Blow off valve)의 역할

블로 오프 밸브는 터빈과 스로틀 밸브 사이에 장착된다. 이곳에서 흡입 공기의 압력을 일시적으로 밖으로 방출하는 역할을 한다. 운전자가 가속페달을 밟으면 터빈으로부터 생성된 압축공기가 흡기 스로틀 밸브를 거쳐 엔진 실린더 내부로 들어오고, 연료와 함께 연소하게 된다.

터보스마트

이때 운전자가 가속페달에서 발을 떼는 경우, 스로틀 밸브는 닫히게 되는데 여전히 터빈에서 보내지던 압축공기가 갈 곳을 잃고 역류하면서 순간적으로 파워가 떨어지는 현상이 발생한다. 블로 오프 밸브는 이를 방지하기 위한 수단으로, 스로틀 밸브가 닫혔음에도 높은 압력이 감지되면 블로 오프 밸브가 작동해 압축공기를 빼내는 것이다.

블로 오프 밸브로 하는 튜닝도 있다. 블로 오프 밸브를 제조하는 메이커마다 공기 방출 소리가 다른 것을 이용해 가속 후 말 그대로 공기 빠지는 소리, ‘퓨— 퓨—’ 또는 ‘후두 두두— 후두 두두—’ 등의 소리를 내는 튜닝 문화가 한때 성행했었다.